viernes, 28 de septiembre de 2012

FÍSICA CUÁNTICA I

FÍSICA Y CREATIVIDAD: PARTÍCULAS

Antonio Campillo Ruiz


              “Gravitation is not responsible                   “Sin ciencia, el amor es impotente;
                for people falling in love”.                         sin amor, la ciencia es destructiva”.
                               Albert Einstein                                                         Beltrand Russell


   Los cimientos históricos de la física moderna se han construido con dos tipos de materiales y con irascible enfrentamiento entre ambos, aunque los dos sean ciertos pero separadamente. Por fortuna, esta superada enemistad ha llegado a su fin y fue creada por tres conflictos. El primero de ellos se refiere a la desconcertante propiedad del movimiento de la luz, descubierto nada menos que en el siglo XIX. La diferente interpretación de Isaac Newton, que aseguraba que, si alguien era capaz de correr tan veloz como la luz, podría ir paralelo a un rayo de ella, y la de James Clerk Maxwell que defendía que tal hecho era imposible, fue resuelta por Albert Einstein y su teoría especial de la relatividad, haciendo que nuestro entendimiento del espacio y el tiempo cambiase. El segundo llegó de la mano de una de las conclusiones de Einstein, que exponía que ningún objeto podía viajar a más velocidad que lo hace la luz (300.000 km/seg). Esta conclusión ocasionaba una grave distorsión en la teoría de la gravedad de Newton y su perfecto funcionamiento experimental, de modo que Einstein volvió a resolver el conflicto en su teoría de la relatividad general de 1915, en la que enunciaba un nuevo concepto de gravedad. Esta nueva teoría llevó al tercer conflicto, el más importante y trascendental en este momento: la relatividad general y la mecánica cuántica son incompatibles. Ambas son ciertas independientemente pero no a la vez. Y este sí que es un verdadero conflicto porque los grandes avances en la investigación de la materia que se han realizado en los últimos cincuenta años, el estudio de lo enormemente pequeño, no se aviene con el estudio de lo enormemente grande.


   Durante tres décadas Einstein buscó incansablemente la teoría unificadora de la Física, una teoría que fuese capaz de tejer con los dos tipos de hilos, el de la relatividad y el de la mecánica cuántica, una tela bordada por la belleza y delicadeza de las dos teorías. No lo consiguió. No tenía ni los avances técnicos que existen en este momento ni los medios para aproximar el bello y ordenado caos de las partículas subatómicas a las majestuosas galaxias y cúmulos estelares.


   En la década de 1930 Thomson, Rutherford, Bohr, Chadwick, y otros investigadores, establecieron la estructura del átomo como un sistema solar en el que el núcleo semejaba un sol con sus planetas, los electrones, que orbitaban sin cesar a su alrededor. Este modelo, que no se asemeja a la realidad de la estructura de la materia, se sigue reproduciendo y estudiando en los libros de texto actuales. En 1968, gracias a las experiencias con aceleradores de partículas, se descubrió que los protones y neutrones, partículas inicialmente tratadas como fundamentales componentes del núcleo, no eran tales ya que estaban constituidas por otras más pequeñas y Murray Gell-Mann, que ya las había intuido con anterioridad, las denominó quarks.


   Así, el quarks existe en dos variedades: "arriba" ("up") y "abajo" ("down"). Un protón está formado por dos "up" y un "down" y un neutrón por dos "down" y un "up". A principio de la década de 1930 Wolfgang Pauli predijo la existencia de una tercera partícula en el núcleo, el neutrino, la "partícula fantasma" por su difícil interacción con otras y por ser rara de ver, si bien confirmada en 1950 por Frederick Reines y Clyde Cowan. Utilizando experimentos con tecnología cada vez más poderosa, cuatro nuevos quarks: "encanto" ("charm"), "extraño" ("strange"), "fondo" ("bottom"), "cima" ("top"), y un pariente más pesado del electrón, "tau", se añadieron a la larga lista de partículas subatómicas encontradas.


   Desde este momento histórico la Física cuántica brilló con una espléndida luz propia y se iniciaron descubrimientos científicos tan sugerentes e importantes que la estructura íntima de la materia, lo enormemente pequeño con su caos desenfrenado, ayudó a entender hechos que jamás habrían podido ser soñados por quien provocó este torrente de descubrimientos: Albert Einstein.

Es importante visionar el documental a plena pantalla. 


40 comentarios:

  1. Qué interesante Antonio!

    Imagínate si Einstein hubiera vivido muchos años más, cuánto habrá lamentado él mismo no tener un poco más de tiempo para completar sus hallazgos. La muerte cometió un gravísimo error al llevárselo.

    Es fascinante la Física cuántica, podría centrarse todo a partir de ella.

    Estoy en la película, así que luego seguimos en la charla, solo salí a la dulcería y aproveché para comentarte, jajaja.

    Abrazo.

    ResponderEliminar
  2. En esta peli que nos has puesto en tu entrada, eh!
    Hoy tú desde la ciencia y yo desde la poesía llegamos a lo "UNO", bueno ya me callo, que se están enojando los demás que están en el cinito también.

    ResponderEliminar
  3. Estaría horas y horas escuchando hablar de todas estas cuestiones...de Fisica cuántica y todas las demás teorías de la relatividad...Y no es que lo comprenda ¡no entiendo nada¡ sólo miro lo que se me ofrece y trato de comprender; quiero comprender, o en su defecto tener fe en la Ciencia. Me fascina que el cerebro humano esté tan capacitado para hacer toda esa clase de elucubraciones...he leído algunas veces las cosas que decía Einstein...y no sé, me parece un escéptico..."su teoría especial de la relatividad" como usted bien dice...esas teorías encontradas y sus conflictos, con Newton y otros...
    He leído todo su post y me ha encantado...y todo sin entender absolutamente nada.
    Saludos.
    Ahora voy a ver el vídeo. Muchísimas gracias.

    ResponderEliminar
  4. Interesantísimo el vídeo. He disfrutado y me ha dado un poquito de luz.
    Gracias de nuevo.

    ResponderEliminar
  5. Quizá podría intentar explicar lo que siento, pero para qué hacerlo si otro ya lo dijo mucho mejor que yo: "Sólo sé que no sé nada".
    Por suerte entradas como éstas -tan didácticas- me ayudan a confirmar lo que acabo de escribir y que he dado un paso más hacia el misterio.

    Querido Antonio, tengo la impresión de que cada paso que da la ciencia, en vez de resolver misterios, o explicar algo, lo que hace es descubrir un misterio nuevo, algo que aún no termina de explicar del todo.
    Y no lo digo como crítica, sino lo contrario, porque me parece fascinante vivir en la duda, acaso es la única manera verdaderamente humana de existir

    ResponderEliminar
  6. Es wird immer schwerer zu verstehen, was die physikalische Astronomie alles entdeckt zu haben glaubt und dazu Erklärungen abgibt, die unvorstellbar sind, und die zudem auch anderer Deutung zuträglich sind.
    Viele dieser astronomischen Beweise basieren ja auf einstige Theorien die dann irgendwann durch gleichlautende Thesen von Wissenschaftlern als richtig empfunden wurden und es so lehren. Doch alles dem menschlichen Verstand so weit entfernten Dingen sollte man auch immer einen anderen Blickwinkel der Schöpfung geben...

    Servus
    CL

    ResponderEliminar
  7. Pues visto así...me gusta. Pero no sabes tú lo poco que me agradaba la Física años ha, cuando era estudiante. Era más de Química, aunque en realidad lo que soy es de letras puras purísimas. Igual, querido Antonio, me hubieses tenido que suspender. Un gran abrazo

    ResponderEliminar
  8. Nuestro cerebro es lo más parecido al universo.

    Maravillosa entrada Antonio, un beso.

    ResponderEliminar
  9. Sí, Sara, él que estudió y cambió la concepción del tiempo tenía fecha de caducidad inapelable. Cualquier desaparición de un ser humano es terrible científico o analfabeto.
    La Física cuántica es el futuro de todos los descubrimientos que puedan realizarse con la materia.

    Un fuerte abrazo, querida Sara,

    ResponderEliminar
  10. Esta era la idea, Sara, la película. Lo importante de esta publicación es ella. La búsqueda de la ecuación única es el gran problema que se plantea en la actualidad. Ya no se unifican dos o tres causas de un hecho, hay que establecer una relación universal.
    Se puede llegar a ella desde la poesía, la prosa, la filosofía, la física...

    Un fuerte abrazo, querida Sara.

    ResponderEliminar
  11. Querida amiga Marián, lo que más me satisface es tu interés por el saber. Sí entiendes lo que lees. Te hace pensar, te hace sentir lo que expresa, te provocan los planteamientos contrarios cuando se han basado unos en otros. Esto es lo importante.
    Probablemente has tenido mala suerte si has leído aspectos complejos y gravosos, con muchos de los conocimientos previos necesarios para su comprensión considerados como ya entendidos y aprendidos. Esto provoca interpretaciones erróneas y aburrimiento general con la lectura. Se mira continuamente el grosor del libro y se deja en una mesa abandonado. Normal. No posee atractivo didáctico.
    Pero existen dos aspectos que me interesan: hablar de estos temas y estudiarlos. Así es que, Marián ya sabes, elige un tema y hablamos.

    Un fuerte abrazo amiga Marián.

    ResponderEliminar
  12. Exacto, Marián, lo importante de la publicación es el vídeo. Complejo pero esclarecedor, didáctico y con ejemplos muy fácilmente explicados.
    Este es el secreto cuando se habla de aspectos complejos de forma divulgativa.
    Además, perfectamente serios. Más de la mitad de los científicos que aparecen han obtenido el Premio Nobel en Física , Química u otra rama del saber.

    Un fuerte abrazo, amiga Marián.

    ResponderEliminar
  13. Es totalmente correcto, Amando. Cada vez los descubrimientos son tan complejos que nos van envolviendo en una niebla en la que, si no encendemos la luz una y otra vez no vislumbramos lo escondido en ella. Para mí esa nube es la Filosofía.
    Cuando hablemos de los aspectos filosóficos de las cuerdas y la decimocuarta dimensión nos encontraremos, afortunadamente, con lo que expresas: la fascinación de la duda.
    Es sorprendente la atracción ante pensamientos basados en la duda que generan más saber, una existencia más inquieta, más brillante y más humana.
    Por ello, la experimentación debe ir de la mano del pensamiento porque de lo contrario, una idea genial se puede convertir en una incongruencia y al contrario.
    Con lo que he escrito sólo he pretendido iniciar a quienes no están acostumbrados a este lenguaje tan raro para que, posteriormente, visionen el vídeo, lo verdaderamente importante de la publicación: la divulgación científica de aspectos muy importantes de la Mecánica Cuántica.
    Como siempre, querido Amando, me lees como tú y yo sabemos... Te lo agradezco porque para mi es muy gratificante.

    Un fuerte abrazo para Marian y otro para ti, querido amigo Amando.

    ResponderEliminar
  14. Tienes toda la razón, amigo Cloudy. Basándose en hechos y teorías anteriores, que son correctas, se mejora la comprensión del Universo con nuevas teorías que, experimentalmente, demuestran ser más perfectas que las anteriores.
    Creo que Newton estaría orgullosos de la veneración que le tenía Einstein a pesar de haber mejorado su teoría de la gravitación universal.
    Comprender lo enormemente grande y, a la vez lo enormemente pequeño, es el reto del futuro.

    Un fuerte abrazo, amigo Cloudy.

    ResponderEliminar
  15. Años ha, querida Mabel, La Física y la Química se explicaban con tanta acritud que era normal no interesarse por ellas. Como dices, si acaso, la Química porque siempre poseía un experimento a mano que era interesante, útil y sobre todo sin muchas Matemáticas.
    En el primer encuentro con alumnos novatos que he tenido, años ha también, les decía que el mejor laboratorio del mundo lo tenían en su casa: la cocina. En ella se realizan diariamente miles de experimentos de Física y Química. Alguno me entendía y preguntaba, durante el curso, la similitud con tal o cual proceso, otros no me creían.
    Bien pues en el creer anda el juego, Mabel. Lo comprobaremos poco a poco y te sorprenderá que, para saber Física hay que "ser de letras".

    Un fuerte abrazo, querida Mabel.

    ResponderEliminar
  16. Cierto, querida Eva. Somos un cúmulo de polvo estelar que se ha especializado en pequeñas partes dirigidas por el cerebro.
    Nuestro pensamiento es tan complejo como el Cosmos. Y además, añadiría, ¡por suerte...!

    Un fuerte abrazo, querida Eva.

    ResponderEliminar
  17. En otras dos palabras, Mariano: mar avilloso, im presionante y fasci nante.

    Un fuerte abrazo, Mariano.

    ResponderEliminar
  18. No hay vez que no venga a la maravilla de tu blog y me llene de conocimiento.Escribes magnifico y claro mi querido amigo
    Mil besos para VOS

    ResponderEliminar
  19. Bien has encontrado, el Sr. Ruiz! Mis buenos pensamientos en el fin de semana! Con el mismo respeto por tu trabajo aquí. Sin reservas. Aunque han sido y son atraído por el mundo de las palabras. Matemáticas y física no era para mí. No hay química. Pero tengo todo el respeto para la gente apasionada por ellos.

    ResponderEliminar
  20. Estimado amigo, muy interesante y completa tu entrada, además de resultarme dificil el tema,un placer leerte,un abrazo.J.R.

    ResponderEliminar
  21. Hola Antonio,me está costando entender pero algo he cogido,después
    dices que no eres un gran maestro pues para mi si lo eres porque a mi edad no me podía imaginar que volviera a aprender cosas nuevas.

    Muchas gracias por todo.

    Un gran abrazo.

    ResponderEliminar
  22. La teoría unificadora de la física fue, otrora, una de mis pasiones, amigo Antonio. Buen articulo mi sabio amigo y, ah, lo dicho en otros comentarios de este mismo blog: Tu capacidad para sorprrenderme con tus pluricontenidos es inagotable.
    Un abrazo.

    ResponderEliminar
  23. No lo sé se ha recebido mis correos.
    Un beso

    ResponderEliminar
  24. Siendo de letras, se agradece una explicación de la física cuántica tan clara y pedagógica, tanto en tu texto como en el vídeo. Gracias, Antonio.

    Un gran abrazo.

    ResponderEliminar
  25. Magnífica explicação introdutória para assistirmos um vídeo tão interessante... respira-se conhecimento no seu blog.
    Obrigada por compartilhar... é fascinante a física quântica...

    Beijo carinhoso.

    ResponderEliminar
  26. Querida MuCha, siempre eres bienvenida y te agradezco tus comentarios tan sonrojantes. Bueno, voy a admitir tus alabanzas porque te quiero... Pero mi satisfacción, MuCha, es que tratándose de un tema un poco complejo, te atrae.
    La importancia de esta publicación es el vídeo que la acompaña. ¡Ay...! ¡Si nos hubiesen explicado con tanta facilidad las teorías complejas cuando estudiábamos...! No diríamos con tanta facilidad ahora: soy de letras o de ciencias.
    Me agrada mucho que te agrade.

    Un fuerte abrazo, querida MuCha.

    ResponderEliminar
  27. Amigo Cristian, es tan atractivo el tema propuesto, tan importante para la vida futura, que no importa pertenecer a un campo concreto del saber para disfrutar de estas teorías cuasi filosóficas.
    Siento mucho no poseer una versión en polaco del vídeo. Creo que te habría gustado mucho. Puedes hacer una cosa: es posible que Google, dónde se encuentra subido el vídeo posea una versión doblada a tu idioma. Cuando tengas tiempo búscala y disfrutarás.
    Muchas gracias por tus palabras.

    Un abrazo, amigo Cristian.

    ResponderEliminar
  28. Muchas gracias José Ramón. A mí me sucede lo mismo con tus "HORAS ROTAS": me sorprendió y lo estoy leyendo completo poco a poco.
    Comprender mejor este difícil tema es complejo. Pero para hacerlo un poco mejor nos tenemos que acercar a la Filosofía, que sí es una materia que dominas. Lo podrás comprobar.
    Me alegro mucho de tu interés y tu saber.

    Un fuerte abrazo, José Ramón.

    ResponderEliminar
  29. Querida Fantasía, nunca es tarde para aprender. Pero lo que hago con estos temas tan complejos es elevarlos a la categoría de naturales porque lo son.
    Cuando leemos o estudiamos aspectos complejos del saber, sean de la categoría que sean, siempre debemos realizar un esfuerzo para comprender aquello que los sabios plantean.
    En este caso, el vídeo, lo verdaderamente importante de la publicación, está realizado y posee un conductor tan adecuado que se convierte en una magistral explicación didáctica de teorías complejas que, ni siquiera se encuentran en los conocimientos de muchos científicos.
    Así es, Fantasía, que empiezas a superar el pensamiento de ellos.

    Un fuerte abrazo, querida Fantasía.

    ResponderEliminar
  30. ¡Pero vamos a ver, Enrique! ¿Tú me dices a mi lo de pluricontenidos? ¿El rey absoluto de la bloguería? ¡Hombre, Enrique...! ¡Pero si tus escritos son los más atractivos que existen precisamente por su variedad excelente y sorprendente! Además, diarios. En cualquier momento. Nada, Enrique, que me quieres como yo a ti y me dices cosas agradables...
    Sabía yo que algo de almas gemelas teníamos. Ese "otrora" significa que la Física cuántica y sus maravillosas teorías filosóficas te apasionan. Otro aspecto en común contigo, Enrique.
    Bien pues seguiremos hasta llegar a la verdadera composición de la materia.

    Un inmenso abrazo, querido amigo Enrique.

    ResponderEliminar
  31. Sí, querida Gisa, ya he podido enviarte un correo y te explico algunos hechos sustanciosos.
    Eres un sol, Gisa.

    Un fuerte abrazo, querida Gisa.

    ResponderEliminar
  32. Lo más interesante y lo que aprendo yo de estos temas "raros", Marisa, es la didáctica de poder explicar aspectos complejos que casi nunca nos planteamos como interesantes.
    Me sucede con otros temas o series que llevo adelante. Lo importante siempre es el reto de facilitar el camino y el interés a todos los amigos y lectores.
    Conseguirlo no es fácil pero estar en contacto con todos mediante el interés sorprendente que provoca un determinado artículo es una satisfacción.
    Me sucede igual a mí cuando me sorprenden tan gratamente las publicaciones que realizáis una importante cantidad de amigos y las leo con un interés que me seduce.
    Lograr este pequeño éxito es muy gratificante porque conseguimos caminar por sendas paralelas.

    Un fuerte abrazo, querida Marisa.

    ResponderEliminar
  33. Así lo creo yo también, querida amiga Teca. Estas teorías, muchas ya probadas experimentalmente, son fascinantes.
    Has captado de forma magistral la publicación: lo escrito sólo es un complemente e introducción a la importante visión del vídeo que se acompaña. Él es el verdadero protagonista de unos conocimientos explicados de forma tan amena y con tanta documentación que es una delicia poder visionarlo.
    Me agrada mucho tu interés.

    Un fuerte abrazo, querida Teca.

    ResponderEliminar
  34. La física es muy interesante porque da la respuesta a muchas interrogantes.
    A mi me resulta difícil entenderla por falta de conocimientos, pero me gusta.
    Desde luego hasta el más ignorante sabe lo importantes que fueron los descubrimientos de Newton y de Einstein.
    Interesante entrada,
    un fuerte abrazo, Antonio.

    ResponderEliminar
  35. Sin la investigación el hombre estaría anclado en un pasado remoto y su evolución habría sufrido un retraso inmenso. Esto ya ocurrió con Eratóstenes y gran cantidad de científicos anatemizados por su inusitado saber y creatividad.
    No es necesario realizar los cálculos exactamente, Ohma, sólo es necesario tener intención de abrir la mente hacia el mundo de los científicos.

    Un fuerte abrazo, querida Ohma.

    ResponderEliminar
  36. Tienes un blog muy interesante antonio, cuando tenga un rato vere el video. Me gustan estos temas. Un placer.

    ResponderEliminar
  37. Vaya Antonio, que gustazo como explicas de foma muy amena y comprensible para una persona como yo que no sabe nada.
    Einsten quizás, no lo se, ni siquiera fué consciente de la apertura futura que suponía su descubrimiento, como le ocurrió a Darwin cuando dijo que él solo abría un camino para la investigación de la evolución....No sé si Lamarc fue tan humilde. Sin ir más lejos, nuestro compatriota Severo Ochoa con el código genético....ayyyy...creo que me fuí por las ramas. Lo importante es que hoy aprendí que la relatividad y la mecánica cuántica son incompatibles juntas.
    Muchas gracias Antonio, por tomarte la molestia de publicar estos posts tan interesantes.

    Un abrazo grande

    ResponderEliminar
  38. Me alegro mucho,Alicia. Con la Mecánica cuántica se ha logrado una interacción entre filosofía y ciencia que llega más allá de las meras fórmulas magistrales en pizarras llenas de cálculos.
    La UNESCO publicó hace años un libro que se titula "Física sin Matemáticas". En él se explica la Física mediante los razonamientos por los que se llega a la conformación de una fórmula, medio concreto del planteamiento de un razonamiento, pero innecesario si se consigue razonar con lógica.
    Hablaremos más de estas fantásticas teorías.

    Un abrazo, Alicia.

    ResponderEliminar
  39. No, Pilar, no te has ido por las ramas. Has conseguido lo que siempre trato de alcanzar y muchas veces no lo consigo: relacionar diferentes campos de la investigación que se asemejan en metodología de trabajo y en lo importante y difícil que es iniciar un camino.
    Como siempre, todos los grandes investigadores no son ni presuntuosos ni soberbios: saben que es un paso más lo que han descubierto y dejan el camino abierto a generaciones futuras.
    Sí, son dos amantes que no se pueden besar hasta que la Ciencia descubra la famosa partícula que posiblemente, sólo posiblemente, inicie el camino de su unión material. Mientras, son amantes de un amor imposible.

    Un fuerte abrazo, querida Pilar.

    ResponderEliminar